Shrnutí hlavních elektromotorů používaných v průmyslovém sektoru 2022

Úvod

V průmyslové oblasti jsou v současnosti nejpoužívanějšími motorovými produkty malé a střední třífázové asynchronní motory.

Různé indukční motory mají různé aplikace, s neustálým vývojem technologie výroby elektromotorů a výzkumem principu fungování průmyslových motorů.

Existuje také mnoho nových typů elektromotorů, včetně motorů s permanentními magnety vzácných zemin, spínaných reluktančních motorů, synchronních reluktančních motorů atd.

Stručný úvod do různých typů elektromotorů

Malé a střední třífázové asynchronní motory jsou v současné době nejrozšířenějšími produkty elektrických motorů pro průmyslové aplikace.

Třífázový asynchronní motor je typ střídavého motoru, také známý jako indukční motory.

Má řadu výhod, jako je jednoduchá konstrukce, snadná výroba, robustnost, snadná údržba, nízká cena a nízká cena.

Proto je široce používán v průmyslu, zemědělství, národní obraně, letectví, vědeckém výzkumu, stavebnictví, dopravě a každodenním životě lidí.

Má nízký účiník a jeho použití je poněkud omezené.

1. Konstrukce třífázového asynchronního motoru

Připravte si třífázový indukční motor k rozebrání a podívejte se na jeho strukturu zvenčí dovnitř.

Následující obrázek ukazuje obrys a pohled v řezu na třífázové indukční motory.

Z vnější strany elektromotorů je vidět kryt ventilátoru, ventilátor, levá a pravá koncovka, typový štítek a svorkovnice.

Otevřete svorkovnici a uvidíte svorkovnice a přívodní vodiče.

Odstraňte kryt ventilátoru, ventilátor a koncovky, vytáhněte rotor a můžete vidět jádro statoru, jádro rotoru, hřídel, ložiska a další části uvnitř motoru.

Jádro statoru je zatíženo ve skříni a jádro rotoru je namontováno na hřídeli motoru.

Jádro statoru má cívky (vinutí) a jádro rotoru má v sobě zalitou hliníkovou tyč ve tvaru klece.

Navíjení lineárního železného jádra rotoru s vinutím rotoru.

Jak je vidět, základní konstrukce elektromotorů s kotvou nakrátko se skládá z pevné a nepohyblivé části, rotoru a dalších částí, jak je znázorněno na obrázku níže:

Motor s permanentním magnetem ze vzácných zemin

Jedná se o nový typ motoru s permanentním magnetem, který se objevil na počátku 70. let.

Magnetické vlastnosti materiálů s permanentními magnety vzácných zemin jsou tak vynikající, že je lze zmagnetizovat a vytvořit tak silné permanentní magnetické pole bez potřeby další energie.

Motor s permanentními magnety ze vzácných zemin je nejen vysoce účinný, ale má také jednoduchou konstrukci, spolehlivý provoz a má malé rozměry a nízkou hmotnost.

Mohou dosahovat vysokého výkonu (např. vysoké účinnosti, vysoké rychlosti, vysoké odezvy), kterému se nemohou rovnat tradiční elektricky buzené motory, a lze z nich také vyrobit speciální motory, které mohou splňovat specifické provozní požadavky.

Vysoce výkonné motory s permanentními magnety ze vzácných zemin jsou základem mnoha nových technologií a odvětví špičkových technologií.

V kombinaci s výkonovou elektronikou a technologií mikroelektronického řízení dokáže vyrábět různé mechatronické produkty s vynikajícím výkonem, jako jsou CNC obráběcí stroje, obráběcí centra, flexibilní výrobní linky, roboty, elektrická vozidla, vysoce výkonné domácí spotřebiče, počítače a mnoho dalších.

S vývojem synchronních motorů s permanentními magnety se postupně do specifických aplikací dostávají vysoce účinné synchronní motory s permanentními magnety pro vysoké teploty, vysoké vakuum, elektrická vozidla, interní měniče, vysoký točivý moment při nízkých otáčkách a samostartování.

Vzhledem ke specifickým požadavkům na výkon motorů pro různé provozní podmínky obecný vývoj motorů s permanentními magnety postupně vykazuje některé specifické vlastnosti.

Vysoký výkon a ultra vysoká rychlost jako směr vývoje pro motory s permanentními magnety

Pro zvýšení jmenovitého výkonu indukčního motoru při určitém objemu je nutné výrazně zvýšit otáčky elektrického střídavého motoru.

Motory s permanentními magnety vzácných zemin nevyžadují budicí vinutí, mají relativně jednoduchou konstrukci, nemají zdroj tepla v sekci magnetického pole, nevyžadují chladicí zařízení, mají vysokou koercitivitu materiálu.

Může nabývat větších hodnot pro délku vzduchové mezery, čímž umožňuje výrazně zvýšit rychlost.

Směr vysokého výkonu

Moderní zařízení pro automobilový průmysl kladou různé požadavky na vysoký výkon.

Jako jsou požadavky na vojenské vybavení pro poskytování různých vysoce výkonných signálových motorů, mobilní elektrárny, automatizační zařízení se servosystémy a takovými motory, letecký průmysl s vysoce výkonným, vysoce spolehlivým motorem s permanentními magnety, zařízení s chemickými vlákny s vysokou přesností regulace rychlosti frekvence synchronní motor, CNC obráběcí stroje, obráběcí centra, roboty s vyšší rychlostí než servomotor s permanentními magnety ze vzácných zemin, počítač s vysoce přesným otočným motorem a vřetenovým motorem atd., směrem k vývoji speciálních průmyslových motorů.

Vývoj ve směru lehkosti

Letecké produkty, elektrická vozidla, CNC obráběcí stroje, počítače, audiovizuální produkty, zdravotnická zařízení, přenosné optické mechatronické produkty atd., všechny kladou přísné požadavky na indukční motor s veverkovou klecí s malou velikostí a nízkou hmotností.

Synchronní motor s permanentními magnety byl vyvinut a použit ve výtahové technologii pro svou malou velikost, úsporu energie, dobrý řídicí výkon, snadno vyrobitelný nízkorychlostní přímý pohon, eliminaci zařízení na redukci převodovky a regulaci rychlosti změnou frekvence.

Přepínaný reluktanční pohon (SRD)

Jedná se o nejnovější generaci systému plynulého řízení rychlosti vyvinutého po systému řízení frekvence a systému řízení rychlosti bezkomutátorového stejnosměrného motoru. Jedná se o integrovanou špičkovou technologii světla, elektrického stroje a elektřiny integrující moderní mikroelektroniku, digitální technologii, výkonovou elektroniku, infračervenou fotoelektrickou technologii a moderní elektromagnetickou teorii, konstrukci a výrobní technologii.

Má systém řízení rychlosti jak DC, tak AC dva typy výhod systému řízení rychlosti.

Británie, Spojené státy americké a další ekonomicky vyspělé země v oblasti reluktančního systému řízení otáček motoru začaly výzkum již dříve a dosáhl významných výsledků, úrovně výkonu produktu od několika w do stovek kw, široce používaného v domácích spotřebičích, letectví, kosmonautice, elektronika, elektrické stroje a elektrická vozidla a další obory.

Konvexní póly statoru a rotoru spínaného reluktančního motoru jsou laminovány z běžných plechů z křemíkové oceli, což je proces, který minimalizuje vířivé proudy a hysterezní ztráty v motoru.

Na pólech rotoru nejsou žádná vinutí ani permanentní magnety, žádné komutátory, žádné sběrací kroužky atd. Póly statoru jsou navinuty soustředěnými vinutími a dvě radiálně protilehlá vinutí jsou zapojena do série do jedné fáze.

Spínaný reluktanční motor jsou elektrické motory, které generují točivý moment pomocí nerovnoměrné reluktance rotoru, známé také jako reaktivní synchronní motor, jehož struktura a pracovní princip se velmi liší od tradičních synchronních střídavých motorů a stejnosměrných motorů.

It does not rely on the interaction of the magnetic fields generated by the stator and rotor winding currents to produce torque, but on the "principle of minimum reluctance" to produce torque.

This means that "the magnetic flux always closes along the path of least resistance, thus creating a magnetic pull, which in turn creates an electromagnetic torque of a magnetoresistive nature" and "the magnetic lines of force have the nature of trying to shorten the path of the flux in order to reduce the resistance and increase the permeability".

Magneto-odporový synchronní motor

Je vyvinut ze stejného asynchronního motoru typu klece, jehož rotor má odpor vinutí klecového typu z litého hliníku, ale s reakční štěrbinou odpovídající počtu pólů statoru (pouze konvexní část role, žádné budicí vinutí a permanentní magnety) , který se používá ke generování reluktančního synchronního momentu.

Magneto-odporové synchronní motory se dělí na typy jednofázový motor, jednofázový kondenzátorový provoz, jednofázový kondenzátorový rozběhový a jednofázový dvouhodnotový kondenzátor.

Oblasti použití: reluktanční synchronní motory se používají především v průmyslové a zemědělské výrobě, dopravě, národní obraně, komerčních a domácích spotřebičích, lékařských a elektrických zařízeních atd.

SWOT analýza výše uvedených čtyř typů elektromotorů

1) Malé a střední třífázové asynchronní motory

Výhody: vysoká spolehlivost, nízká cena, vysoká technologická vyspělost, vysoký podíl na trhu.

Nevýhody: nízká účinnost běžných motorů, nízký technický práh, tvrdá konkurence, nedostatečná technická inovace.

Příležitosti: V místech s vysokými požadavky na spolehlivost pracovních podmínek lze splnit běžné pracovní podmínky a propagace vysoce účinných průmyslových motorů je středem úsilí o úsporu energie.

Hrozby: Trh s permanentními magnety vzácných zemin se rozšiřuje, zejména na trhu s vysoce účinnými motory.

(2) Motory s permanentními magnety ze vzácných zemin

Výhoda: nejen vysoká účinnost, ale také jednoduchá konstrukce, spolehlivý provoz, ale také malé rozměry a nízká hmotnost.

Nevýhody: Náklady jsou o 30 % vyšší než u asynchronních motorů a k demagnetizaci dochází při vysokých teplotách po dlouhou dobu.

Příležitosti: ropná pole, textilní průmysl a průmysl chemických vláken, keramický a sklářský průmysl a ventilátory a čerpadla s dlouhou roční dobou chodu.

Podíl na trhu postupně roste.

Hrozby: nelze použít v místech s příliš velkým výkonem, zejména proto, že náklady jsou příliš vysoké a výrobní proces je obtížný.

(3) Spínané reluktanční motory

Výhody: jednoduchá konstrukce motoru, nízká cena, lze použít pro vysokorychlostní provoz. Jednoduchý a spolehlivý silový obvod, velký rozběhový moment, nízký startovací proud, vhodný pro časté spouštění a zastavování, převod vpřed a vzad, dobrý výkon regulace rychlosti.

Nevýhody: vysoká hlučnost a výrazné pulzování točivého momentu při nízkých otáčkách. Musí být použit s ovladačem a cena obou dohromady je vysoká. Současný výkonový rozsah je 8kw-400kw a je vhodný pouze pro speciální aplikace. V oblastech obecného použití nejsou výhody oproti střídavým asynchronním a stejnosměrným invertorovým systémům řízení rychlosti zřejmé.

Příležitosti: elektrická vozidla, textilní průmysl, koksárenský průmysl, průmysl domácích spotřebičů, pro oblasti, kde to lze využít ve svůj prospěch, tj. oblasti vyžadující vysoký startovací moment, požadavky na vysoké otáčky, horké a vlhké prostředí a časté náhodné otáčky.

Hrozby: Problém vysoké hladiny hluku je obtížné překonat a vývoj je omezený.

(4) Synchronní reluktanční motory

Výhody: Ve srovnání se synchronními motory s permanentními magnety jsou náklady na motor za stejných výkonových podmínek výrazně sníženy, zatímco rozsah použití motoru je rozšířen a spolehlivost provozu motoru je zlepšena. Díky jednoduché konstrukci nemá rotor elektromagnetické ztráty a může se vyhnout nevýhodám spínání reluktančních motorů, jako je vysoká hlučnost a výrazné pulsace točivého momentu při nízkých otáčkách.

Nevýhody: nízký účiník a malý výkon oproti asynchronním motorům stejné velikosti.

Příležitosti: Průmyslová a zemědělská výroba, doprava, obrana, komerční a domácí spotřebiče, lékařská a elektrická zařízení atd.

Hrozby: Ve fázi výzkumu.

Současný výzkum je zaměřen na motory s nepatrným výkonem, které mají v střídavých systémech jen málo místa.

Srovnávací analýza motorových produktů

Ze srovnávací analýzy různých konkurenčních produktů na několika úrovních vyplývá, že malý a střední třífázový asynchronní motor je stále technicky nejvyspělejším produktem s největším podílem na trhu.

V budoucnu však musíme proces dále optimalizovat, vylepšit technologii a provést další zlepšení z hlediska účinnosti a kompaktnosti, abychom si udrželi vysokou úroveň konkurenceschopnosti.

Vítejte a kontaktujte motor Dongchun a získejte bezplatnou cenovou nabídku třífázového asynchronního motoru následovně;

Zkontrolujte prosím u výrobce elektromotoru, jak je uvedeno níže;

Získejte bezplatnou cenovou nabídku od společnosti Dongchun motor

Pokud máte nějaké připomínky, rádi mi zanechte zprávu.